لولههای شل فیبر نوری یک ساختار کلیدی هستند که فیبرها را از استرس خارجی محافظت میکنند و عملکرد انتقال پایدار را تضمین میکنند. انتخاب مواد به طور مستقیم قابلیت اطمینان مکانیکی و عمر مفید کابلهای نوری را تعیین میکند.
چرا PBT ترجیح داده میشود؟
پلی بوتیلن ترفتالات (PBT)مدول الاستیک معمولی حدود ۲ تا ۳ گیگا پاسکال دارد که بالاتر از مدول الاستیک PA12 (پلیآمید ۱۲) است که تقریباً ۱.۲ تا ۱.۸ گیگا پاسکال است. این به معنای تغییر شکل کمتر تحت بار یکسان و مقاومت بهتر در برابر فشار جانبی است.
ضریب انبساط حرارتی خطی آن تقریباً (6-10) × 10⁻⁵ /°C است که پایداری ابعادی عالی را فراهم میکند، که به کنترل طول اضافی الیاف کمک میکند و خطرات خمیدگی میکروسکوپی را در تغییرات دما کاهش میدهد.
علاوه بر این، جذب رطوبت کم، مقاومت شیمیایی خوب و هزینه متوسط، PBT را به یکی از مواد اصلی برای کاربردهای لولههای لوز تیوب تبدیل کرده است.
لازم به ذکر است که PBT یک پلیمر نیمه بلوری است و بلورینگی آن به شدت به شرایط فرآیند اکستروژن بستگی دارد. کنترل صحیح فرآیند برای دستیابی به عملکرد پایدار بسیار مهم است.
سه پارامتر کنترل کلیدی
پایداری عملکرد لولههای لوز تیوب به کنترل دقیق سه پارامتر کلیدی بستگی دارد که هر کدام مستقیماً بر عملکرد بلندمدت کابل تأثیر میگذارند:
شاخص جریان مذاب (MFI):
این نشان دهنده جریان پذیری اکستروژن است. برای PBT از نوع لوله شل، معمولاً بین 7.0 تا 15.0 گرم در 10 دقیقه کنترل میشود. باید به خوبی با تجهیزات پردازش مطابقت داشته باشد. در غیر این صورت، کیفیت تشکیل لوله ممکن است تحت تأثیر قرار گیرد.
انقباض:
رفتار انقباض حرارتی بر توزیع طول اضافی فیبر در داخل لوله تأثیر میگذارد، که به نوبه خود بر اتلاف خمش میکروسکوپی و عملکرد در دمای پایین تأثیر میگذارد. این یک عامل حیاتی برای انتقال نوری پایدار است.
مقاومت در برابر فرسایش آب گرم:
پیوندهای استری در زنجیرههای مولکولی PBT ممکن است تحت دما و رطوبت بالا دچار هیدرولیز شوند و منجر به تخریب عملکرد شوند. آزمایشهای پیری تسریعشده با استفاده از مخازن تحت فشار، که ویسکوزیته ذاتی و حفظ خواص مکانیکی را ارزیابی میکنند، معمولاً برای ارزیابی قابلیت اطمینان درازمدت استفاده میشوند. این همچنین یکی از دلایلی است که PBT به طور گسترده در کابلهای نوری زیرزمینی و محیطهای خشن استفاده میشود.
مواد جایگزین و اصلاحات برای کاربردهای ویژه
همه کاربردها برای PBT خالص مناسب نیستند. بسته به الزامات محیطی، از مواد جایگزین و فناوریهای اصلاح به عنوان مکمل استفاده میشود:
PP (پلی پروپیلن):
PP مقاومت هیدرولیز بهتر و انعطافپذیری خوبی ارائه میدهد. با این حال، به دلیل قطبیت کم، سازگاری با ترکیبات پرکننده به سیستمهای فرمولاسیون خاص بستگی دارد و باید با دقت ارزیابی شود.
PA12 (پلیآمید ۱۲):
PA12 در طرحهای اولیه لولههای لوز تیوب مورد استفاده قرار میگرفت، اما به دلیل مدول پایینتر و هزینه بالاتر، تا حد زیادی در کاربردهای اصلی جایگزین شده است. اکنون عمدتاً در کاربردهای خاص که نیاز به انعطافپذیری بالا دارند، استفاده میشود.
رویکردهای اصلاح:
رایجترین بهبود در عملکرد ضد خمش از ترکیب PBT با TPEE (الاستومر پلیاستر ترموپلاستیک) حاصل میشود. ساختار بخش سخت/بخش نرم، مقاومت در برابر خمش مکرر را بهبود میبخشد و الزامات اتصال کابل و مسیریابی پویا را برآورده میکند.
علاوه بر این، سیستمهای ترکیب PET/PBT نیز برای ایجاد تعادل بین عملکرد و هزینه در حال بررسی هستند.
الزامات کلیدی عملکرد ترکیبات پرکننده (ژل کابل)
ترکیب پرکننده داخل لوله، یک محیط محافظ حیاتی برای فیبرهای نوری است و عملکرد آن عمدتاً با موارد زیر ارزیابی میشود:
تیکسوتروپی:
این ماده تحت تنش برشی به عنوان یک سیال با ویسکوزیته پایین رفتار میکند تا به راحتی پر شود و سپس در حالت سکون به سرعت به حالت ژل برمیگردد و ضربهگیری طولانیمدت و محافظت مکانیکی برای الیاف فراهم میکند.
تکامل هیدروژن (سطح تولید هیدروژن):
ورود هیدروژن به فیبرهای نوری، اتلاف انتقال را افزایش میدهد. بنابراین، ترکیبات پرکننده باید تولید هیدروژن بسیار کمی داشته باشند. محصولات رده بالا ممکن است شامل جاذبهای هیدروژن باشند تا ریسک را بیشتر کاهش دهند.
پاکیزگی و سازگاری:
این ترکیب باید یکنواخت، عاری از ناخالصی و حباب هوا باشد و از نظر شیمیایی با پوششهای الیاف و مواد لوله سازگار باشد تا از تخریب یا اثرات متقابل جلوگیری شود.
از کنترل تبلور PBT گرفته تا بهینهسازی فناوریهای اصلاح و در نهایت عملکرد ترکیب پرکننده، هر مرحله باید دقیقاً کنترل شود تا انتقال نوری پایدار و بلندمدت تضمین شود و پایهای قابل اعتماد برای شبکههای ارتباطی فراهم گردد.
زمان ارسال: ۲۸ مه ۲۰۲۶